Question

如图甲所示，滑块与足够长的木板叠放在光滑水平面上，开始时均处于静止状态。作用于滑块的水平力F随时间t变化图象如图乙所示，t=2.0s时撤去力F，最终滑块与木板间无相对运动。已知滑块质量m=2kg，木板质量M = 1kg，滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s²。求：

（1）t=0.5s时滑块的速度大小；

（2）0～2.0s内木板的位移大小；

（3）整个过程中因摩擦而产生的热量。

Answer

（1）；（2）；（3）

【解析】

试题分析：（1）木板M的最大加速度，滑块与木板保持相对静止时的最大拉力，即F为6N时，M与m一起向右做匀加速运动

对整体分析有：

代入数据得：

（2）对M：，，，

则内板的位移。

（3）对滑块：， 时滑块的位移

在，m与M相对位移

时 木板速度

滑块速度

撤去F后，对M： 对m：

当滑块与木板速度相同时保持相对静止，即

解得

该段时间内，M位移 m位移

相对位移

整个过程中滑块在木板上滑行的相对位移

系统因摩擦产生的内能。

考点：动能定理的应用；牛顿第二定律

【名师点睛】解决本题的关键会根据物体的受力情况判断物体的运动情况，要掌握整体法和隔离法的运用，明确两个物体刚要滑动时两者的静摩擦力达到最大值。